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Waage
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Beitragvon Waage » 10.01.2008 20:43 Uhr

Hallo Stefan, Danke an Dich für Deinen langen, konstruktiven Beitrag.

Ja, die Zusammenstellung ist sehr theoretisch.

Ja, Arbeitszahlen (COP's) zwischen 5 und 8 stehen in keinem (seriösen) Prospekt.

Vielleicht kannst Du/jemand helfen realistische COP's zu finden.

Ich habe die Sache so angegangen:

Die Arbeitszahlen sind stark von der Temperaturdifferenz zwischen Umwelt und der Zieltemperatur abhängig. Meist habe ich nur die Standardbedingungen gefunden, alo 2 auf 35°C, 2°C auf 50 oder 2°C auf 60°C für Luft-WasserWärmepumpen und 0°C auf 35 usw. für Sole/Wasserwärmepumpen. Ich habe also Wahllos das Prospekt von Ochsner-Wärmepumpen "zu Rate" gezogen.

Nun brauchte ich natürlich die Leistungszahlen für NICHT-Standardbedingungen. Zum Beispiel es ist daußen 15°C warm und die Luft-Wärmepumpe soll den Heizungsvorlauf mit 30°C speisen. DIe Temperaturdifferenz beträgt 15°C und aus keinem Prospekt erhältlich.

Also habe ich den Log (COP) gegen die Temperaturdifferenzen aufgetragen und eine lineare Regression durchgelegt. Aus der Ausgleichsgeraden habe ich den COP für delta T von 15°C erhalten. Ja, natürlich hinkt es etwas, da dadurc nach außerhalb des Messbereiches extrapoliert wird. Ein Fehler ist da, aber der Gang und die Größenordnung dürften realistisch sein. ODER? Die COP's höher als in jedem Prospekt stehen immer dann, wenn die Temperaturdifferenz deutlich kleiner ist als die in den Prospekten geprüften.

Alle verwendeten Daten sind wieder in der Anlage angegeben.

Hat jemand Messergebnisse für kleine Temperaturdifferenzen? Damit kann der Vergleich dann praxisnäher asfallen.

Zur Motivation noch einmal. In dem Angebot ist eine Sole/Wasser-Wärmepumpe enthalten. Nur allein die Bohrung der Erdsonden sind mit 5 - 6 T€ angegeben. Dies sind Mehrkosten gegenüber einer Luft-Wasser-Wärmepumpe. Warum sollten wir die Unwägbarkeiten einer Bohrung in KAuf nehmen, wenn wir für das selbe Geld eine mindestens genauso effiziente Lösung mit einer sekundären Wasser/Wasser-Wärmepumpe erreichen könnten?

Deshalb möchte ich wissen, ob die (theoretischen) Abschätzungen eine ausreichende Grundlage haben.

Kennt jemand eine kleine Wasser-Wasser-Wärmepumpe (so vielleicht 250 - 500 W Heizleistung?

Ich feue mich auf Antworten. Viele Grüße die Waage.
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Hallo allerseits 2.doc
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Beitragvon stefan-mv » 11.01.2008 08:16 Uhr

Hallo Waage

Die Prospektangaben und die tatsächlichen Systemwerte haben wenig mit einander zu tun. In den Verkaufsunterlagen geht man von idealen Bedingungen aus, auch werden notwendige Nebenaggregate (zB Solepumpen) nicht mit eingerechnet. Von daher sind Deine Daten mit Vorsicht zu geniesen.

Eine Wasser/Wasser-WP mit nur 500W ist mir nicht bekannt.
Die kleinsten Scrollverdichter erbringen meines Wissens eine Leistung von ca. 4 - 5kW Heizleistung.

Da, wie Du sicher gemerkt hast, ich kein "Freund" der Luft-WP bin, muß ich nochmals nerven.
Du führt immer nur den Mehrpreis der Solebohrung ins Feld.
Wie soll den Deine Heizsystem generell aussehen???
Wenn Du keine 2. Heizquelle (zB Wassertaschenkamin, Solare Wassererwärmung [bei WP unrentabel]) mit einbinden willst, brauchst Du auch keinen Pufferspeicher, den der Estrich der FBH ist als Speichermasse mehr als ausreichend. Allerdings gilt diese Ausage [b]nur[/b] für Sole-WP (und Wasser/Wasser-WP).
Bei Luft-WP ist ein Pufferspeicher, je größer desto besser, dringend zu empfehlen, denn er muß die zwangsläufige Überdimensionierung bei "höheren Temperaturen" abfangen.

Für die Kosteneinschätzung würde ich Dir raten, Dir 2 Angebotsvarianten gemäß der Heizlastberechnung erstellen zu lassen.
(1) eine Luft-WP, mit einem Bivalenzpunkt von -5°C (unterhalb diese Temperatur wird elektrisch zu geheizt), und ein Pufferspeicher (min 40l/kW Heizleistung)
(2) eine Sole-WP, gemäß der Heizlastberechnung, mit Solebohrungen und Solepumpe ohne Pufferspeicher

Ich denke bei einer reelen Systemgegenüberstellung schneidet die Sole-WP nicht so schlecht ab wie Du es momentan dastellst.

Weiterhin sind Wp ab 2008 förderfähig!! Die Förderkriterien sind mit einer Sole-WP problemlos einzuhalten. Mit Luft-WP könnte es schwieriger werden.

MfG Stefan

PS: Wie sieht es den bei Dir mit dem Grundwasser (Tiefe, Qualität usw) aus? Wäre eventuell eine Grundwasser-WP möglich?
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Beitragvon Thomas Heufers » 11.01.2008 09:14 Uhr

stefan-mv hat geschrieben:Bei Luft-WP ist ein Pufferspeicher, je größer desto besser, dringend zu empfehlen, denn er muß die zwangsläufige Überdimensionierung bei "höheren Temperaturen" abfangen.

Diesen Denkansatz kann ich nicht nachvollziehen.

Unser System ist eine Luft-/Wasser-Wärmepumpe ohne Pufferspeicher! Wir haben in 2007 mit einer Luft-/Wasser-Wärmepumpe einen Stromverbrauch (1.835 kWh) für Warmwasser und Heizung von 30 Euro inkl. Mwst. und Zählergebühren. Mit Pufferspeicher wäre unser Verbrauch wesentlich höher. Die Pufferung erfolgt über den Estrich.


Gruß

Thomas Heufers
Zuletzt geändert von Thomas Heufers am 11.01.2008 20:44, insgesamt 1-mal geändert.
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Beitragvon stefan-mv » 11.01.2008 20:32 Uhr

Hallo Herr Heufers

Dieser Denkansatz läßt sich wie folgt erklären:

Die Leistung einer Kälteanlage ist abhängig von der Verdampfungstemperatur. Bei einer WP ist es nicht anders.

Für Luft-WP bedeutet dieses, das bei hohen Außentemperaturen auch die Heizleistung sehr hoch ist. Bei tiefen Temperaturen entsprechend ist die Heizleistung gering.
Genau genommen liefert die Luft-WP nur im Bivalenzpunkt die richtige Heizleistung ab, da dann die Heizleistung genau der Heizlast entspricht. Unterhalb des Bivalenzpunktes ist eine zweite Heizquelle (E-Heizung) erforderlich, um die "Lücke" zwischen der Heizlast und der WP-Leistung zu schließen.
Bei hohen Außentemperaturen steigt die Heizleistung relativ stark an, während die Heizlast sinkt.
Ohne Pufferspeicher verfällt die Anlage dann immer mehr ins "Takten" (kurze Laufzeit/Start). Für den Kompressor stellt jeder Start eine große Belastung da, da er in den ersten Betriebsminuten (laut Copeland ca. 2-3min) nur mit einer Restschmierung (vom letzten Betrieb) läuft, ehe die normale Ölschmierung richtig arbeitet. Der Pufferspeicher soll eigentlich nur die Anläufe der Anlage minimieren, um den Kompressor zu schützen.
Nur wenn die Luft-WP mehrstufig arbeitet, kann unter Umständen auf einen Pufferspeicher verzichtet werden.

Natürlich sind auch die anderen WP-Arten von der sinkenden Heizlast bei steigenden Außentemperaturen betroffen. Bei ihnen ist der Effekt der Überdimensionierung, auf Grund der relativ konstanten Verdampfungstemperaturen), aber bei weitem nicht so stark, und kann daher vernachlässigt werden.

Der Zusammenhang zwischen der Verdampfungstemperatur und der Kälte/Heizleistung ist mit dem Auslegungsprogramm unter www.solvay-fluor.com sehr gut ersichtlich.

Abschließend muß ich noch anbringen, das ich die gesamte Problematik mehr aus dem Blickwinkel der Kältetechnik betrachte. Daher stehen für mich auch die "Belange" der Anlage im Vordergrund. Deshalb muß ich mich auch als "Luft-WP" Gegner outen, da Pufferspeicher und Zusatzheizungen eigentlich nicht sein müssen, da sie die Effizienz des Heizsystems kaputt machen und die Betriebskosten steigern.

MfG Stefan

PS: Ein Speicher ist natürlich dringend erforderlich, wenn eine zweite Wärmequelle (ZB Wassertaschenkamin) eingesetzt wird.
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Beitragvon Waage » 11.01.2008 21:42 Uhr

Hallo Stefan,

Danke für die Tips. Klar, ich bin mir bewußt, dass die Rechnerei hinkt, solange die Ausgangswerte nicht realitätsnah sind.

Wenn, wie Du schreibst, die Angaben in den Prospekten, unter Standardbedingungen erhalten worden sind, nichts mit der Realität zu tun haben, woher kann einer wie ich dann die realistischen Leistungszahlen erhalten?

Nun bin ich so schlau als wie zuvor. Alles was ich anlesen und hören konnte waren allgemeine Aussagen und immer wieder war die Reihenfolge der Effizienz:

Wasser/Wasser WP > Sole/Wasser- > Luft/Wasser-Wärmepumpe

Bislang konnte ich für ein gegebenes Objekt im Jahreslauf keinen Vergleich finden, wie sich die Unterschiede in cent und Euro ausdrücken. (abgesehen von Stiebel/Eltron und wieder einigen Prospekten)
_____________________________________________________________

Wenn für uns eine Luft/Wasser-Wärmepumpe in Frage kommt, so nur mit Erdwärmesammler. Dadurch ist die Eingangstemperatur stets größer 0°C. Wir haben mehrere Häuser besichtigt und haben die Temperatur am Eingang in die WP übereinstimmend mit 5°C bzw. 6°C genannt bekommen. Auch im WWW gibt es diese Angaben ziemlich übereinstimmend.

Bei einer Sole/Wasser WP haben wir ein Haus gesehen, bei dem die Sole mit 2°C gemessen wurde, bei ca. 12 °C Außentemperatur wohlgemerkt.

Bei dem von mir (theoretisch auf reinen Prospektangaben beruhenden) System

EWT -> Luft/Wasser-WP bis 30 °C für Heizung -> Wasser/Wasser-WP für Warmwasser.

hätten wir den Vorteil:

Zunächst eine kleinere Anfangsinvestition stemmen zu müssen. Später kann die 2. WP installiert werden, und die laufenden Kosten sinken nochmals. Doch dann wissen wir bereits wie hoch die laufenden Kosten sind. Wenn wir in dem Bereich wie Herr Heufers bei 1800 - 2000 kWh liegen, mag sich der 2. Schritt auch nicht rechnen. (Übrigens ergab die Rechnerei mit unrealistischen Prospektwerten dieselbe Größenordnung, wie Familie Heufers Verbrauch. Scheint also nicht völlig spinnert zu sein.)

Die Sole/Wasser WP benötigt einen größeren Brocken gleich von Anfang an.
_____________________________________________________________
Zu Deiner Frage: Im Moment schwebt uns ein Heizsystem vor:

Erdwärmetauscher, Luft/Wasser-WP, Heizkamin mit Wassertasche

und die Option Solaranbindung (so das Konto später die Schwindsucht überwunden haben sollte).
_____________________________________________________________
Über Deinen 2. Vorschlag eine Wasser/Wasser Wärmepumpe ins Auge zu fassen, habe ich auch schon nachgedacht - im Sinne Wenn-schon-denn-schon-. Allerdings haben wir noch kein Angebot vorliegen. Grundwasser gibt es reichlich, die Qualität wissen wir im Sommer.

Nun zurück zur Eingangsfrage. Dennoch würde ich die Rechnerei und den Vergleich Luft/Wasser vs. Sole/Wasser WP gern zu Ende bringen: Wer kann über den gesamten Temperaturbereich praxisnahe Leistungszahlen angeben?

Viele Grüße und ich find es nach wie vor spannend. Eure Waage.
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Beitragvon stefan-mv » 11.01.2008 22:35 Uhr

Hallo Waage

Für praxisnahe Werte bräuchte man eine exakte Datenerfassung über einen sehr großen Zeitraum. Ich wüßte nicht, wer sich diese Arbeit macht und eine solche Datenerfassung durchzieht (außer Hersteller eventuell).

Der Einsatz eines Erdwärmetauschers bei einer Luft-WP (LWP) wäre eine relativ gute Möglichkeit die Leistungsschwankungen der LWP ab zufedern, da die Ansaugluft "vorgewärmt" werden würde. Bei einer zusätzlichen Abluftwärmenutzung einer KWL (kontrollierte Wohnraumlüftung) wäre das Effizienzdefizit gegenüber einer Sole-WP verschmerzbar.

Zu Deinen Daten der Erdwärmetauscherzuluft und der Soletemperatur mußt Du folgendes wissen:
Da Luft ein relativ schlechter Wärmeleiter ist, muß die Verdampfungstemperatur ca. 10°K unter der Ausblastemperatur liegen. Bei dem Wärmeträger Sole liegt diese Temperaturdifferenz bei ca. 5-6°K.
Deine Daten zu Grunde legend würde das bedeuten, das die Verdampfungstemperatur der LWP bei etwa -10°C liegt, die der Sole-WP etwa bei -4°C. Somit ist die Effizienz der Sole-WP höher. Im übrigen liegen die Soletemperaturen ganzjährig in einem Band von etwa 0 - 8°C.

Zu Deinem geplanten Heizsystem:
Da Du mit einem Wassertaschenkamin planst, mußt Du einen Pufferspeicher (als Weiche) einsetzen, damit die Wärme des Kamins gespeichert werden kann. Der Speicher sollte so groß sein, das er bei voller Kaminleistung etwa 5-6 Stunden braucht um voll geladen zu werden, damit hätte er auch die richtige Größe für die LWP.
Der Einsatz von Solarer Wassererwärmung ist meines Erachtens finanziell nicht sinnvoll. Wenn Du diese Investitionssumme wirklich in die Hand nehmen willst, setze eher auf Photovoltaik.

MfG Stefan

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Beitragvon denkedran » 12.01.2008 08:50 Uhr

Abschließend muß ich noch anbringen, das ich die gesamte Problematik mehr aus dem Blickwinkel der Kältetechnik betrachte. Daher stehen für mich auch die "Belange" der Anlage im Vordergrund. Deshalb muß ich mich auch als "Luft-WP" Gegner outen, da Pufferspeicher und Zusatzheizungen eigentlich nicht sein müssen, da sie die Effizienz des Heizsystems kaputt machen und die Betriebskosten steigern.

MfG Stefan

Und genau das ist der Kern einer Aussage ich betrachte diese WP aus dem Blickwinkel der Kältetechnik. Das für den Leser eigentlich eine Schlußfolgerung die Luft Wasser WP ist ein doofes Produkt.

Was der Leser nicht weis "MfG" Stefan hat nicht so viel Wissen von den weiteren Anwendungsmöglichkeiten in der Kältetechnik.
Und damit ist die Luft Wasser WP nicht so unbrauchbar wie dies der Herr MfG Stefan uns darstellen möchte.
Gruß Denkedran
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Beitragvon Thomas Heufers » 12.01.2008 09:32 Uhr

@ Waage - Der Luft-Erdwärmetauscher wird inkl. Material und Montage zwischen 3.000 - 4.500 Euro kosten. Bei der THZ SOL bzw. LWZ Sol wird der Frostschutzbetrieb über einen Bypass aus dem Wärmepumpenkreislauf geregelt. Ohne ineffizienten direktelektrischer Abtaubetrieb!
Man muss auch berücksichtigen, dass der Luft-Erdwärmetauscher den Ansaugwiderstand erhöht. Die Einsparungen in unserem Fall sind imaginär.
Der bessere Weg ist hier, den Luft-Erdwärmetauscher wegzulassen und das ersparte Budget in die Optimierung der Gebäudehülle - noch bessere Dämmung - zu investieren.


Gruß

Thomas Heufers

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Beitragvon denkedran » 12.01.2008 12:11 Uhr

Es gibt nun einige Betrachtungen die eigentlich in die Leere führen.

Dazu muss ausgeführt werden:
1. In welcher Klimazohne steht das Projekt
2. Wie viel Geld will ich für die wärmepumpenheizung ausgeben.
3. Welche Energiekosten habe ich dabei zu erwarten.
Darum ist eine ausführliche Beratung vor Ort notwendig, mit entsprechenden Referenzobjekten.
Jede Wärmepumentechnik hat Vor- und Nachteile
eigentlich ist dies auf den Webseiten von www.kaeltetechnik-voss.de sehr anschaulich dargestellt.
Entsprechende Grundlagen sind unter www.wdim.de zu finden.

Gruß Denkedran
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Beitragvon stefan-mv » 12.01.2008 12:54 Uhr

@ denkedran

Vielen Dank für das Komliment, ich hätte keine Ahnung von der Kältetechnik.

Vielleicht mal ein wenig zu meiner Person.
Ich bin gelernter Kälteanlagenbauer und seit nun mehr 14 Jahren in diesem Berufsfeld tätig. Seit 10 Jahren arbeite ich für eine Firma, die Kaltwassersätze herstellt (Leistungsbereich 20 - 6000kW). In diesen Leistungsbereichen spielt Effizienz und Optimierung eine zentrale Rolle.

Da Wärmepumpen nichts anderes wie Kälteanlagen sind, gelten auch hier die gleichen Grundsätze wie in der "Großkälte". Von daher wage ich zu behaupten Ahnung zu haben.

Wenn Du richtig gelesen hättest, wäre Dir aufgefallen, das ich nur dagelegt habe, das LWP auf Grund der physikalischen und technischen Gegebenheiten bei höheren Außentemperaturen überdimensioniert sind, und daher ein Pufferspeicher dringend zu empfehlen ist. Weiterhin habe ich versucht zu erklären, warum LWP mit E-Heizstäben ausgerüstet werden.
Es ist unbestreitbar, das LWP in den Wintermonaten Effizenzseitig schlechter Liegen wie andere Systeme.
Da für Waage die Effizienz eine große Rolle zu spielen scheint, habe ich die Gegebenheiten dagelegt.

Die Aussage, auf die Du Dich beziehst, hast Du leider aus dem Zusammenhang gerissen. In dem Artikel habe ich zu erklären versucht, warum LWP Pufferspeicher brauchen (Bitte noch einmal lesen!)

Meine persönliche Ablehnung, was die LWP an geht, fußt auf der Anlageneffizienz und den daraus resultierenden langfristigen Betriebskosten.

Es muß natürlich jeder selbst wissen was für ihn persönlich wichtiger ist, Investions- oder Betriebskosten.

Im Übrigen solltest Du Dir ein Beispiel an Herrn Heufers nehmen, der für Ihn nicht nachvollziehbare Sachverhalte hinterfragt.

Zum Abschluß lege ich auch Dir die Auslegungssoftware der Internetseite www.solvay-fluor.com "ans Herz". Mit dieser Freeware sind meine Aussagen zweifelsfrei belegbar.

MfG Stefan

PS: MfG steht für: Mit freundlichen Grüssen

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